VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ VẬT LÝ TUỔI TRẺ SỐ 53 – Tháng 01/2008 1. Một nguồn ban đầu chứa 0 N hạt nhân nguyên tử phóng xạ. Có bao nhiêu hạt nhân này bị phân rã sau thời gian bằng 3 chu kỳ bán rã ? A. 0 1 8 N B. 0 1 16 N C. 0 2 3 N D. 0 7 8 N 2. Một nguồn ban đầu chứa 0 N hạt nhân nguyên tử phóng xạ. Có bao nhiêu hạt nhân này chưa bị phân rã sau thời gian bằng 4 chu kỳ bán rã ? A. 0 1 8 N B. 0 1 16 N C. 0 15 16 N D. 0 7 8 N 3. Trong các tập hợp hạt nhân sau (có thể không được sắp xếp theo đúng thứ tự), hãy chọn ra tập hợp mà trong đó tất cả các hạt nhân đều thuộc cùng một họ phóng xạ tự nhiên A. 241 237 225 219 207 ; ; ; ;Am Np Ra Rn Bi B. 238 230 208 226 214 ; ; ; ;U Th Pb Ra Po C. 232 224 206 212 220 ; ; ; ;Th Ra Tl Bi Rn D. 237 225 213 209 221 ; ; ; ;Np Ra Bi Tl Fr 4. Cho các kí hiệu sau đối với một mẫu chất phóng xạ hạt nhân: 0 A là độ phóng xạ ở thời điểm ban đầu ( 0)t = , A là độ phóng xạ ở thời điểm t, N là số nuclon chưa bị phân rã ở thời điểm t, T là chu kỳ bán rã, λ là hằng số phóng xạ. Biểu thức nào sau đây không đúng ? A. 0 t A A e λ − = B. A TN= C. 1,44N TA= D. 0 1,44 . t N T A e λ − = 5. Độ phóng xạ ban đầu của một nguồn phóng xạ chứa 0 N là 0 A . Khi độ phóng xạ giảm xuống tới 0 0,25A thìsố hạt nhân đã bị phóng xạ bằng A. 0 0,693N B. 0 3 4 N C. 0 4 N D. 0 8 N 6. Trong phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng của hai hạt nhân 1 X và 2 X tạo thành hạt nhân Y và một nơtron bay ra: 1 2 1 2 1 2 A A A Z Z Z X X Y n+ → + , nếu năng lượng liên kết của các hạt nhân 1 X , 2 X và Y lần lượt là ,a b và c thì năng lượng được giải phóng trong phản ứng đó: A. a b c + + B. a b c+ − C. c b a − − D. không tính được vì không biết động năng của các hạt trước phản ứng 7. Phát biểu nào sau đây đúng ? A. Lực gây ra phóng xạ hạt nhân là lực tương tác điện (lực Coulomb) B. Quá trình phóng xạ hạt nhân phụ thuộc vào điều kiện bên ngoài như áp suất, nhiệt độ, C. Trong phóng xạ hạt nhân khối lượng được bảo toàn D. Phóng xạ hạt nhân là một dạng phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng 8. Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học có cùng A. số prôtôn B. số nơtrôn C. số nuclôn D. năng lượng liên kết 9. Cơ chế phân rã phóng xạ β + có thể là A. một pôzitrôn có sẵn trong hạt nhân bị phát ra B. một prôtôn trong hạt nhân phóng ra một pôzitrôn và một hạt khác để chuyển thành nơtrôn C. một phần năng lượng liên kết của hạt nhân chuyển hóa thành một pôzitrôn D. một êlectrôn của nguyên tử bị hạt nhân hấp thụ, đồng thời nguyên tử phát ra một pôzitrôn --- 1 --- 10. U235 hấp thụ nơtrôn nhiệt, phân hạch và sau một vài quá trình phản ứng dẫn đến kết quả tạo thành các hạt nhân bền theo phương trình sau: 235 143 90 92 60 40 U n Nd Zr xn y yv β − + → + + + + , trong đó x và y tương ứng là số hạt nơtrôn, êlectrôn và phản nơtrinô phát ra, x và y bằng: A. 4 ; 5x y= = B. 5 ; 6x y= = C. 3 ; 8x y= = D. 6 ; 4x y= = 11. Năng lượng liên kết của hạt α là 28,4MeV và của hạt nhân 23 11 Na là 191,0MeV . Hạt nhân 23 11 Na bền vững hơn hạt α vì A. năng lượng liên kết của hạt nhân 23 11 Na lớn hơn của hạt α B. số khối lượng của hạt nhân 23 11 Na lớn hơn của hạt α C. hạt nhân 23 11 Na là đồng vị bền còn hạt α là đồng vị phóng xạ D. năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 23 11 Na lớn hơn của hạt α 12. Cho phản ứng tổng hợp hạt nhân: 2 2 1 1 1 0 A z D D X n+ → + Biết độ hụt khối của hạt nhân D là 0,0024 p m u∆ = và của hạt nhân X là 0,0083 x m u∆ = . Phản ứng này thu hay tỏa bao nhiêu năng lượng ? Cho 2 1 931 /u MeV c= A. Tỏa năng lượng là 4,24MeV B. Tỏa năng lượng là 3, 26MeV C. Thu năng lượng là 4,24MeV D. Thu năng lượng là 3, 269MeV 13. 210 84 Po phân rã α thành hạt nhân X. Số nuclôn trong hạt nhân X là: A. 82 B. 210 C. 124 D. 206 14. Một phản ứng hạt nhân là tỏa năng lượng nếu: A. tổng năng lượng liên kết của các hạt nhân trước phản ứng lớn hơn của các hạt nhân sau phản ứng B. tổng số nuclôn của các hạt nhân trước phản ứng lớn hơn của các hạt nhân sau phản ứng C. tổng khối lượng (nghỉ) của các hạt nhân trước phản ứng lớn hơn của các hạt sau phản ứng D. tổng khối lượng (nghỉ) của các hạt nhân trước phản ứng nhỏ hơn của các hạt sau phản ứng 15. Phát biểu nào sau đây đúng ? Trong phản ứng hạt nhân thì: A. số nơtrôn được bảo toàn B. số prôtôn được bảo toàn C. số nuclôn được bảo toàn D. khối lượng được bảo toàn 16. 210 84 Po là chất phóng xạ α với chu kỳ bán rã bằng 138T = ngày. Hỏi sau 46 ngày, từ 21g Po lúc đầu có bao nhiêu hạt α được phát ra ? Cho 23 1 6,02.10 A N mol − = A. 22 4,8.10≈ B. 22 1,24.10≈ C. 22 48.10≈ D. 22 12,4.10≈ 17. Một hạt nhân có 8 prôtôn và 9 nơtrôn. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này bằng 7,75 /MeV nuclon .Biết 1,0073 p m u= ; 1,0087 n m u= ; 2 1 931,5uc MeV= . Khối lượng của hạt nhân đó bằng bao nhiêu ? A. 16,995u B. 16,425u C. 17,195u D. 15,995u 18. Tại thời điểm 0t = số hạt nhân của mẫu chất phóng xạ là 0 N . Trong khoảng thời gian từ 1 t đến 2 t 2 1 ( )t t> có bao nhiêu hạt nhân của mẫu chất đó phóng xạ ? A. 1 2 1 ( ) 0 ( 1) t t t N e e λ λ − − − − B. 2 2 1 ( ) 0 ( 1) t t t N e e λ λ − − − C. 2 1 ( ) 0 t t N e λ − + D. 2 1 ( ) 0 t t N e λ − − 19. Người ta tiêm vào máu một người một lượng nhỏ dung dịch chứa đồng vị phóng xạ 24 Na (chu kỳ bán rã bằng 15 giờ) có độ phóng xạ bằng 1,5mCi. Sau 7,5giờ người ta lấy ra 3 1cm máu người đó thì thấy nó có độ phóng xạ là 392 phân rã/phút. Thể tích máu của người đó bằng bao nhiêu ? A. 5,25 lít B. 3 525cm C. 6,0 lít D. 3 600cm --- 2 --- 20. Hạt prôtôn p có động năng 1 5,48K MeV= được bắn vào hạt nhân 9 4 Be đứng yên thì thấy tạo thành một hạt nhân 6 3 Li và một hạt X bay ra với động năng bằng 2 4K MeV= theo hướng vuông góc với hướng chuyển động của hạt p tới. Tính vận tốc chuyển động của hạt nhân Li (lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u gần bằng số khối). Cho 2 1 931,5 /u MeV c= A. 6 10,7.10 /m s B. 6 1,07.10 /m s C. 6 8,24.10 /m s D. 6 0,824.10 /m s 21. Dùng p có động năng 1 K bắn vào hạt nhân 9 4 Be đứng yên gây ra phản ứng: 9 6 4 3 p Be Li α + → + . Phản ứng này tỏa ra năng lượng bằng 2,125Q MeV= . Hạt nhân 6 3 Li và hạt α bay ra với các động năng lần lượt bằng 2 4K MeV= và 3 3,575K MeV= . Tính góc giữa các hướng chuyển động của hạt α và hạt p (lấy gần đúng khối lượng các hạt nhân, tính theo đơn vị u, bằng số khối). Cho 2 1 931,5 /u MeV c= A. 0 45 B. 0 90 C. 0 75 D. 0 120 22. 210 84 Po là chất phóng xạ α . Ban đầu một mẫu chất Po tinh khiết có khối lượng 2mg. Sau 414 ngày tỉ lệ giữa số hạt nhân Po và Pb trong mẫu đó bằng 1:7. Chu kỳ bán rã của Po bằng bao nhiêu A. 13,8 ngày B. 69 ngày C. 138 ngày D. 276 ngày 23. Chọn phát biểu đúng trong các phát biểu sau: Phóng xạ hạt nhân A. không phải là phản ứng hạt nhân B. là phản ứng hạt nhân thu năng lượng C. là phản ứng hạt nhân toả năng lượng D. là phản ứng hạt nhân phụ thuộc các điều kiện bên ngoài như áp suất, nhiệt độ, … 24. Đơn vị khối lượng nguyên tử là: A. khối lượng của một nuclôn B. khối lượng của một nguyên tử C12 C. khối lượng của một nguyên tử hyđrô D. khối lượng bằng một phần mười hai khối lượng của nguyên tử cacbon C12 25. Biết khối lượng của các nguyên tử hyđrô, nhôm 26 13 ( )Al và của nơtrôn lần lượt là 1,007825 H m u= ; 25,986982 Al m u= ; 1,008665 n m u= và 2 1 931,5 /u MeV c= . Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân nhôm sẽ là: A. 211,8MeV B. 205,5MeV C. 8,15MeV/nuclôn D. 7,9MeV/nuclôn 26. Lúc đầu có 10gam 226 88 Ra . Sau 100 năm độ phóng xạ sẽ bằng bao nhiêu ? Biết chu kỳ bán rã của Ra bằng 1600 năm A. 11 3,5.10 Bq B. 11 35.10 Bq C. 9,5 Ci D. 0,95 Ci 27. Sau thời gian bao lâu 5 mg 22 11 Na lúc đầu còn lại 1mg ? Biết chu kỳ bán rã bằng 2,60 năm A. 9,04 năm B. 12,1 năm C. 6,04 năm D. 3,22 năm 28. Độ phóng xạ của một mẫu chất phóng xạ 55 24 Cr cứ sau 5 phút được đó một lần cho kết quả ba lần đo liên tiếp là: 7,13mCi ; 2,65 mCi ; 0,985 mCi. Chu kỳ bán rã của Cr đó bằng bao nhiêu ? A. 3,5 phút B. 1,12 phút C. 35 giây D. 112 giây 29. Trong phóng xạ β − của hạt nhân 3 1 H : 3 3 1 2 H He e v − → + + , động năng cực đại của electrôn bay ra bằng bao nhiêu ? Cho khối lượng của các nguyên tử là 3,016050 H m u= ; 3,016030 He m u= ; 2 1 931,5 /u MeV c= A. 3 9,3.10 MeV − B. 0,186MeV C. 3 18,6.10 MeV − D. không tính được vì không cho khối lượng êlectrôn --- 3 --- 30. Chu trình các bon của Bethe như sau: 12 13 13 13 6 7 7 6 ;p C N N C e v + + → → + + 13 14 6 7 p C N+ → 14 15 15 15 7 8 8 7 ;p N O O N e v − + → → + + 15 12 4 7 6 2 p N C He+ → + Năng lượng tỏa ra trong một chu trình các bon trên bằng bao nhiêu ? Biết khối lượng các nguyên tử hyđrô, hêli và êlectrôn lần lượt là 1,007825 H m u= ; 4,002603 He m u= và 0,000549 e m u= ; 2 1 931,5 /u MeV c= A. 49,4MeV B. 24,7MeV C. 12,4 MeV D. không tính được vì không cho khối lượng của các nguyên tử còn lại --- 4 --- . lượng 8. Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học có cùng A. số prôtôn B. số nơtrôn C. số nuclôn D. năng lượng liên kết 9. Cơ chế phân rã phóng xạ β +. nào sau đây đúng ? Trong phản ứng hạt nhân thì: A. số nơtrôn được bảo toàn B. số prôtôn được bảo toàn C. số nuclôn được bảo toàn D. khối lượng được bảo toàn